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如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用...

如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用R=4Ω的电阻连接,一质量m=1kg的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m时撤去拉力,导体杆又滑行了一段距离后停止.已知在拉力F作用过程中,通过电阻R上电量q1.25C.在滑行的过程中电阻R上产生的焦耳热为.求:

1)导体杆运动过程中的最大速度

2)拉力F的最大值

3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热.

 

(1)(2)8N(3)5J 【解析】(1)设金属棒的电阻为r.棒在拉力F作用过程中,根据 得: 可见r=R 在滑行s′的过程中电阻R上产生的焦耳热为 QR=4J,则棒上产生的热量也为QR=Qr=4J,所以回路中产生的总焦耳热为Q=QR+Qr=8J 根据能量守恒得: 解得:vm=4m/s. (2)杆匀速运动时,所受的安培力为: 由于匀速运动,所以有: (3)拉力F作用过程中,根据能量守恒定律得: 则得回路中产生的总焦耳热量为: 因为R=r,则电阻R上产生的焦耳热为:
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一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为50kW,输出电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为15,两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω,降压变压器的输出电压为220V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成的电压损失不计,求:

1)升压变压器副线圈的端电压;

2)输电线上损耗的电功率;

3)降压变压器原、副线圈的匝数比。

 

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如图所示,电源电动势E0=15V内阻r0=1Ω,电阻R1=30ΩR2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为R,忽略空气对小球的作用,取g=10m/s2

1)当R=29Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?

2)若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为600,则R是多少?

 

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(1)在测定金属的电阻率的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R。

①请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ =__________ (用上述测量的字母表示)

②若实验中测量金属丝的长度时如图所示,则金属丝长度的测量值为L= _______ cm

(2)某同学想通过测绘小灯泡的伏安特性曲线的方法来测量一小灯泡的额定功率。所用器材如下:

a.待测小灯泡一只:额定电压为2.5V,电阻约为几欧

b.电压表一只:量程为3V,内阻约为3kΩ

c.电流表一只:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω

d.滑动变阻器一只,干电池两节,开关一个,导线若干

①在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图__________,

②图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”、“B“AB正中间”);

③若该同学测量过程中发现电压表损坏,他找来一块万用表代替电压表测量灯泡的电压,则万用表的______(选填”、“”)表笔应该与灯泡的左端相连。

④该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;若将小灯泡直接与电动势E=3.0V,内阻r =7.5Ω的电源相连,小灯泡的功率为______W。(结果均保留两位有效数字)

 

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现有以下器材灵敏电流表:满偏值为6mA,内阻为100Ω;

电池:电动势为3V,内阻为10Ω;另有可变电阻分别为R:0~10Ω的滑动变阻器;R:0~9999Ω的电阻箱:R:0~1kΩ的电位器.

要求用上述器材组装一个欧姆表,电路所示,回答下列问题:

(1)需要的可变电阻是________.(填代号)

(2)该欧姆表正中间的刻度值是________.

(3)若某次测量中发现指针在1500Ω处,则表明此时流过灵敏电流表的电流值是________.

 

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在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图位置向右运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则下列说法正确的是 (  )

A. 此时圆环中的电流为顺时针方向

B. 此时圆环的加速度为

C. 此时圆环中的电功率为

D. 此过程中通过圆环截面的电量为

 

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